综合性大型演播厅音频系统设计方案


 

大型演播厅专业音频系统是一个全面贯通设计思想的复杂系统,为了使系统的音频系统按照设计方案达到最佳效果,必须重视多功能电视演播厅音频系统的设计。整个系统的设计应该人音源拾音和还音输出两个方面来考虑。从演播厅的功能和使用角度上对这两个方面的要求是进行系统设计的根本依据。

演播厅音源的估计

大型演播厅主要用于综艺节目的制作,演播厅表演区面积与所定位的节目类型决定了音源的种类和数量。作为多功能综合性的演播厅,拾音量最大的节目应是交响乐队演奏和地方戏曲演出。但在实际使用上,电视综艺文艺(特别是现场直播)节目表演节奏快,间场时间短,除非进行专场演出,大型乐队和地主戏曲进入演播厅的机会是不多的。由于我们的声学装修效果是按音乐厅堂的标准来设计装修的,舞台区的灯光及吊挂系统按舞台演出的标准来设计。因此,在拾音上考虑极限的情况应是大、中型乐队和地方戏曲的综艺节目。约需36路话筒输入,同时还要考虑其他类型的文艺演出需要的各种无线话筒、各种信号源等(如CD放音机、MD录放机、DAT录放机、DVD/LD放像机和VRT录像机等音源)。基于上述考虑我们选定调音台的输入为48路再加4路立体声输入口,8路VGA编组、8路辅助、12×8矩阵输出现场调音台。

演播厅扩音的设计构思

对于听堂建声国家有明确的规范标准,多功能演播厅是集音乐、语言、效果于一体的综合性演艺场所,它既要满足厅堂高声压级扩声指标,又要适合专业视听现场直播高质量、低噪音的要求,所配备的音频器材要以国际上先进、经济上合理、使用上安全可靠、维护上便利的原则,器材的技术参数指标达到国家广播电视专业音频的甲级指标。

演播室作为电视节目重要的制场所,场内的扩声效果尤其重要。音频系统应满足专业视听现场直播高质量、低噪音的音频制作,同时还要保证音响系统有良好的现场扩声效果。因此,现场的声音还原应做到:保证场志有较高的语言清晰度和提供足够的声压;舞台与观众区域各个位置无回声、颤动回声和声聚焦等缺陷;声音涵盖区内声音与频响覆盖均匀。考虑到电视节目制作的特点,音响系统扬声器布置方式为群组式固定安装;扬声器的外形和安装位置不影响演奏室场地的整体风格。

大家知道各种在型演出场馆的音响系统配置都繁杂费时,但其音响效果却又常常是差强人意的,特别是语言清晰度,常常令人失望。这主要是因为音箱在各频段的指向性系数相差太大的缘故,造成了有的地方声压太低,有的地方声压过高,有的位置则是声音反射过强。因此,提供高质量的音箱是好的音响系统的必要条件,并不等于音响系统有突出的音响效果。在科技高速发展的时代,一个精确的建声系统设计软件已是现代音响工程必不可缺的工具。在进行音响系统设计之前,首先要将演播室土建设计建筑蓝图在电脑上构造建筑模型,再将所有声装表面建筑材料输入而完成演播厅的三维建筑模型。

建筑物的声学模型建立后,可以利用它来预估该建筑物的混响时间T60。混响是声音经过房间的式次反射而聚集的声音。尽管离声源有远有近,但反射声声场在房间内各处的密度却几乎相同。混响时间T60是指在音源停止后,音量下降60dB所耗的时间(以秒计时)。混响时间对设计音响系统来说是一个非常重要的数据。有了它我们可以决定应该采用哪一种设计方案或选用哪一种扬声器系统。 一般评价声音音质优劣的参数为频响、响度、混响和回音以及语言清晰度,当我们在进行音响设计时,为了保证音响系统能够充分满足其所在场地的使用要求,务必全面考虑下面几个直接影响和决定音响系统再现品质的要素:


 

(1)音色与频率响应(Tonal Balance)

要获得均匀而平衡的频率响应,当然首先设备本身要有足够的频率响应,这点是非常容易办到的要求,只要选用够标准的器材即可,而重要是观众在座位上实际听到声音的频率响应。在理想的情况下,不论观众是坐在哪个座位上,都应该听到相同的效果,这就要求在设计音响系统时必须要使每一频段的涵盖面都非常均匀。扬声器间的相互干扰对频率响应应该有相当大的影响,驻波决定低频的频率响应,空气的湿度对不同的频率有不同的衰减等,设计时必须要将它们全部考虑进去。

(2)响度(Loudness)

每一个场所内其使用的功能不同,对声场强度也有不相同的要求,设计时必须依据系统设计的基本原则和各类节目对声场的要求,设计适当的声场强度。过小的声场强度,将达不到使用要求;而过大的声场强度,又会造成不必要的高投资成本。

(3)混响/回音(Reverberant and Echoes)

混响对声音品质的影响非常大,但是建筑物的混响时间在建筑师设计一个建筑物时几乎已完全决定了,绝大部分情况下音响设计师对建筑物的混响时间没有左右能力,只能在现有的条件下采取最佳的设计方案。回音有时虽然不一定会降低语言清晰度,但应避免因太强的回音而使听众觉得不快。

(4)语言清晰度(Speech Intelligibility)

语言清晰度可以说是设计一个音响系统中最重要的一个因素,尤其是作为大型政治社会活动很需要语言传输的场所,就算有很好的频率响应及适当的声场强度,如果听众听不清楚场内的声音,那么这个音响系统可以说是完全失败的。

依据上述的演播厅音源的估计、扩音的设计构思及电视演播厅的特点,制定大型综合性演播厅的设计方案。


 

设备的配置

设计中最直接的就是设备的选型,由于社会对专业音响器材的需要日益增加,世界上许多知名品牌的产品涌入中国市场,这使得音响器材的选择范围越来越大,同一工程会出现不同设计、不同配置和不同工程造价,其音响效果悬殊较大。不可能一家公司所代理的音响品牌全是最好的,为此我们根据实际需要从众多国际先进的音响品牌中扬长避短,博采众长,精心选配了物有所值,效能一流,而又适合自身特点的音频器材。

1、调音台:它是将音源信号进行放大、均衡、定位、混合、监听、分配的综合性电子设备,也是音频系统的心脏,其功能应能满足我们节目制作和现场直播要求,同时还具备兼容性、扩展性。调音台的性能将直接影响整个系统的效果和质量,而操作的界面灵活性可直接影响音响师临场的随机发挥。随着数字化革命性进程的不断深入,调音台已经分为模拟型和数字型两大类,其中数字调音台由于其电路数字化程度较高,应用于现场调音时,如操作不当,容易出现死机,且操作界面较复杂,一般操作者不十分熟悉。目前,一般大型演播厅采用模拟调音台。但随着数字技术的发展,选择模拟调音台时还要考虑今后与数字技术的衔接。基于上述思路,我们会选择了日本松下公司的专业扩声模拟调音台。

2、扩声、返送和监听音箱:作为音频系统质量最直接表现者,音箱起着重要的作用。作为扩声主音箱,要求音色甜美,高音单元和低音单元覆盖范围几乎一样,可确保整个观众席前排和后排接受的声场声压均匀。

在电脑上进行模拟仿真,依据扩声设计思路确定各音箱的位置,最后选用EAW系位KF-300e、BS-330e音箱作为扩声主音箱。返送音箱在电视演播录制过程中对演员起着重要作用,特别是大型文艺晚会,演员舞台调度大,音响稍有不良,将对演员的口型和情绪产生不良的后果,为此音色软硬适度,穿透力强,体积小功率大,易于搬运,可根据不同晚会的舞台装置布局,将其放置前后不同位置以利于改变声场,也极易隐藏,有利于舞台美观。

监听音箱的好坏,能直接影响到导演和调音师对声音的正确评估而作出适当的调校,将其声音完美化。整个频带宽阔而稳定,声像定位准确。不完善的监听设备则可能误导导演和调音师,从而使播出的音质有所失误。我们选用美国的M&K MPS-2510P有源监听音箱。

3、话筒:它是拾音的最重要、最基本单元。随着高新技术的不断涌现,高质量的无线话筒有演播厅使用频率最高又是容易出现问题的设备之一。无线话筒使用时因屏蔽或电波反射、直射等干扰因素而带来的接收死角,以及外界的电磁干扰影响给使用者带来不便。

UHF频段的无线话筒都采用独特的集结式双天线系统,同时接收信号,并随时自动选择接收较好的信号,可以获得稳定的信号输出,消灭了噪音和死角。RAMSA品牌无线话筒在音频信号发射和接收上采用压缩、扩展的独特设计,保证了在一定频宽内获得较大的动态范围。在频率范围内允许同时使用24路无线话筒(理论值49路),为今后节目需求增加了无线话筒预留了较大空间。对其他的有线话筒根据节目源的不同,选用不同的品牌型号的话筒,如SENNHIEISER、RAMSA、SCHOPES、AKG、SHURE等,使其对号入座、量体裁衣,做到物尽其用。

4、音频处理和周边设备:传统的扩声音响系统很少有音频处理设备,但随着科学的进步,尤其是电子集成技术的迅猛发展,很多原来无法实现的功能开始拥有,这就使得音频处理设备在音响系统中越来越受重视,它们在系统中的作用越来越大。随着现场演唱的机会增多,为强调和美化声音,音频处理设备也不得不增加,以达到声音艺术再创造的完美境地。由于篇幅有限,这里只将设备选型墨于笔下:TC Electronic数字混响器、延时器、dbx立体声限幅器,同时还对每个监听、扩声、返送通道做了RAM-SA数字均衡处理器,如RAMSA WZ-DE40和symertix 532E。

为满足电视现场直播和大型文艺晚会,需将已录好的声源信号快速、准确地送给扩声现场和播出,音频系统必需配备各种不同格式的放音设备。在音源设备上选用了日本DENON公司DN-790盒式录音机、DN-C830 CD放音机、DN-M1050 MD录放机和PANASONIC SV-3800 DAT数字录音机及LD/DVD放像机,以满足放音过程中精确的衔接和后期对高质量音乐的再合成加工的要求。 


 

系统设备的安装和调试

设计及设备的选型确定后,考虑重点应是设备的安装调试,就音频系统工程而言,这项工作重要性不亚于前两者,大家知道,演播厅是一个多干扰源的现场,它的干扰源主要来自灯光可控硅和DMX-512串行数字信号及视频的高频率,随着数字技术的发展干扰源将不断增加。布线位置和区域稍有不慎将会给音频系统带来不可想象的严重后果。因此,在演播厅土建、声学装修时就对各个系统的管线分布进行精心设计、合理分布。音频系统管线布线应尽量避开灯光电源线、数字信号传输线和视频电缆,在各管线交叉点上施行各管线延长分别接地的方法将各种信号之间的相互干扰降低到最低程度。另一方面,在传输线的选材上选用统一品牌屏蔽性强、传输特性好的音频电缆和相应的插件,保证线材相位一致。对于演播厅与控制机房之间的信号传输,采用多讯道音频电缆和接线箱的方式。对外来的声源信号非平衡端口转为平衡端口,最大限度保证正常传输,避免网路干扰。

整个系统安装完毕后,应对系统进行调整测试,并检验其在拾音和还音上是否达到设计要求,即调音台监听应要保持真实性,还音输出的频响尽可能保持平坦。我们使用TEKNIK公司DN-6000音频分析仪对演播厅观众席前区、中区和后区的不同位置进行测试调整。

总结

电视台演播厅音质是建声和电声的综合效果,建声是决定音质的前提,是电声的基础。只有在建声满足的前提下,电声才能起到锦上添花的效果。所以,在进行电声设计施工时,也要充分考虑到会堂的建声条件,包括:建筑结构、吸声处理、混响时间、声反射、本底噪声、隔声隔震处理等。

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